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西门子 G120 变频器转矩控制模式下的速度限幅应用参数设置方法

西门子变频器 浏览:9 回复:0 收藏

EE_Notes  2025-08-22 08:04

说起转速控制与转矩控制的方法和关系,经典传动系统三环关系,如下图所示:

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  图中蓝色环标示为转矩环(电流环),红色环标示为速度环,最外面的为位置环本例不讨论,黄色方框为速度限幅环节。

  以往在遇到需要兼顾转速与转矩控制时,根据上图关系,一般都是考虑转速控制转矩限幅应用。这里分两种应用场景,一种是单电机应用,一种是多电机主从控制应用。

  单电机应用时,转速给定与转矩限幅都单独给定,既调整电机转速又调整输出转矩,一般应用在缠绕设备上比较多。

  多电机应用时,从电机一般在主电机的转速给定基础上加一个附加转速给定(饱和速度,即电机正常工作达不到的转速),由主电机输出转矩值来对从电机进行转矩限幅从而实现主从同步和负载平衡,一般在柔性连接的主从电机,例如传送带,印染行业应用广泛。

  再回到上面的三环关系图,如果做直接转矩控制,那么按照上图所示,抛掉了速度环,那还能进行速度的限幅操作吗?

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  答案是肯定的。在查阅了相关资料后,我们做了一个实验,现在将参数设置列出来,供大家参考。

  实验背景:应用场景为钢丝缠绕应用,G120 配CU250S-2控制单元。国产变频电机,额定功率0.75KW,额定电流2.08A,4极电机,带强制风冷,5-50Hz范围恒转矩,50-100Hz范围恒功率。

  基本参数设置: 

P15=12       //默认;

P96=0         //EXPERT(专家级应用) ;

P300=1       //异步电动机;

P304=380   //电机额定电压;

P305=2.08  //电机额定电流;

 P307=0.75 //电机额定功率;

P308=0.76  //电机额定功率因数;

P310=50     //电机额定频率;

P311=1435 //电机额定转速;

P1120=10   //斜坡上升时间;

P1121=5     // 斜坡下降时间;

P1300=20   //控制模式无编码器速度控制,此处设置20是为了完成电机基本参数和辨识过程,后续会改为22直接转矩控制;

P1900=2/3  //先进行进静态辨识参数选P1900=2 ,然后进行动态辨识P1900=3;

P730=r52.3  //Do 0组态为故障输出;

  根据参考资料进行直接转矩控制速度限幅应用参数设置:

P1300=22           //控制模式无编码器直接转矩控制,修改这个参数要在P10=1(快速调试状态下修改);

P1503=P755.1    //转矩给定值来自AI1,模拟量输入2;

P1085=P755.0    //速度限幅值来自AI0,模拟量输入1;

P322=2000         //最大电机转速,修改这个参数也要在参数里P10=1,快速调试状态下修改;

P1082=1435     //最大速度,这里注意P322和P1082的值必须差出很大,否则P2162 的值不能更改变大造成报F7901超速报警;

P2162=200        //最大转速回差,因为我们是做缠绕测试,随着缠绕半径增大,速度会逐渐降低,为了避免频繁调整设置了该参数,调试好后利用P7760和P7761对参数的修改权限进行保护

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  更改完以上参数,启动运行,效果很好,比采用转速控制转矩限幅效果要好,而且避免了堵转报警F7900。

  总结起来其实就是因为G120在内部对速度限幅的输出做了Bico化处理,使得在电流环(转矩环),限幅依然可以起作用。

  篇幅有限,先介绍到这里,感兴趣且有应用需要的朋友,可以自行参考测试,欢迎将测试效果在留言区反馈。欢迎大家点亮❤️,转发,收藏支持。




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